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我对冲积扇较深入的了解,是从1982年开始的。那年我大学毕业,被分配到华东石油学院(今中国石油大学·华东)勘探系岩矿教研室做助教。由于石油勘探涉及的生、储、盖等与沉积学关系密切,学校开了三门与沉积有关的课:《沉积岩石学》《沉积相》和《岩相古地理》。当时没有PPT、没有幻灯片,讲课时要把地质沉积模式先画在整开的白纸上,挂在讲台上,称之为教学挂图。我的主要任务是画一系列挂图和带实习。记得画冲积扇时花了很多时间,尤其记得赵澄林老师讲授“冲积扇”时说,整个北京城是在永定河冲积扇上建起来的,保定、石家庄、邯郸、安阳等城市,都分布在太行山东麓的冲积扇上。这些场景,至今记忆犹新。原来冲积扇不仅关乎石油勘探,也和人类活动紧密相关。到底是什么关系?我当时说不出所以然来。
随着近年来环境考古的深入,这个所以然,逐渐有了一些较清晰的轮廓。
从塔里木盆地边缘的戈壁绿洲,到太行山东麓连片的冲积扇裙,冲积扇不仅把山地隆升和盆地凹陷连在一起,也把自然变化和人类活动连在一起。最近在《科学通报》发表的《中国干旱与湿润区冲积扇地貌演变与人类适应》,约两万字,有一些初步认识,无论西部荒漠还是东部平原,古代人群的选址、生业、文明兴衰,都深深被冲积扇这一山前地貌所塑造。
当河流冲出山口,河道豁然开阔,水流一下子慢了下来。它搬不动的那些砾石和泥沙,就在山前卸下来,堆成一个以出山口为顶点、朝平原铺开的扇形沉积体。这就是冲积扇。中国的冲积扇可以简单地分为两种类型。
西部干旱区的是碎屑流型:靠偶发的山洪和泥石流堆积,颗粒粗、坡面陡,平均3°到10°,塔里木盆地边缘是典型分布区。东部湿润区的是河流型:靠常年不断的河流堆积,沉积物细、坡面平缓,最低0.01°~ 0.4°,华北盆地边缘的冲积扇和黄河巨型冲积扇都属于这一类(图1)。无论哪类冲积扇,从山口往外都大致分三段:扇根最陡沉积物最粗,扇中过渡,扇缘最缓沉积物最细。

西部干旱区:山高制约冲积扇大小,绿洲维系古邦国规模
昆仑山和天山,在塔里木盆地西端碰撞、挤压、抬升。数千万年以来,盆地西端两边的山越来越高,最高达7500米,可拦截大量西风带水汽,发育大规模冰川;往东,山势变矮,在4000~5000米,山矮了,冰川就少,能汇水的流域也就小。于是从西边的喀什-莎车、于田到东部的若羌,冲积扇和绿洲的面积一个比一个小;与之相对应,从疏勒、莎车、于阗、扜弥、精绝、且末到若羌,这些绿洲古国的规模也随之由西向东依次递减(图1)。
构造格局,控制了山的高度,山的高度,又影响了冲积扇和绿洲古国的大小。
冲积扇上的水,全靠高山冰川融水和流域降水汇流供给。水,从扇顶冲下来,一路大量渗漏,到扇缘,一部分以泉水形式溢出,一部分消失于沙砾地层中。如何在中途截留利用这些宝贵的水资源,古人至少想出了三种办法。
一是向地下要水。坎儿井用一串竖井把地下潜流串起来,从扇根一直引到扇中、扇缘的村庄和绿洲。水在暗渠里走,蒸发损失也小得多(图2c)。
二是筑堰分流。主河道出山口处,水急沟深,本不适宜人类活动,古人却克服困难,沿河道上游一侧围栏筑堰,让地上河水拐进人工支渠,一路送到聚落和田里。今天在塔里木盆地边缘,还能看到同样的工程(图2a)。
三是修成渠系。例如,米兰遗址的汉代屯田始建于公元前77年,以米兰河为水源,总干渠、支渠、斗渠、毛渠铺成一个扇形网络,覆盖约30平方公里,种了黍、粟、青稞、小麦等十多种农作物;米兰这套灌溉系统至少沿用到唐代吐蕃时期(图2d、g);2000年前的楼兰遗址,还留着“北水南调”的灌渠系统(图2b)。
坎儿井、围堰、渠系,说明人类把水在干旱区冲积扇上的流动路线摸清楚了,然后顺着这条路线去引导和利用。
扇中和扇缘,这些区域地形相对平缓、土壤相对肥沃、地下水相对较浅,往下游或两侧还接着绿洲与湖泊。楼兰遗址以南的地层里,原位埋藏着约一万年前的石磨盘和丰富细石器,早期人类的活动遗存,保存在扇缘漫流沉积和风尘沉积之下的“生土层”中(图2f);4000年前的小河墓地分布在扇中小河曲流的边缘。也有例外,7000年前的高海拨的普鲁遗址位于克里雅河补给水道第6级基座阶地上(图2e)。
一万年以来,人一直沿着水走,也是跟着冲积扇走。
在干旱的塔里木盆地,冲积扇是绿洲的温床,绿洲是西域文明的摇篮。当绿洲环境变化超出人类社会组织与技术调控能力时,文明的兴衰便与自然节律深度绑定。古人不可能改变高山格局,却可以对河流径流加以调控,在认识水的运行规律的基础上因势利导,在荒漠中建立并维系了绿洲文明。

东部湿润区:河流淤出冲积扇沃土,高地孕育古农耕聚落
东部是另一番景象。新生代以来,太行山、泰沂山系持续抬升,华北盆地持续下沉,在部分内部坳陷中心,第四纪沉降幅度可达 500 米以上,今天仍以每年约1~3毫米的速率沉降。“山升盆降”的格局加上东亚季风,是河流型冲积扇形成的基础。
黄河巨型冲积扇是其中最大的一个:以河南孟津宁咀为顶点,放射状铺开,跨河北、河南、山东、江苏、安徽五省,扇缘到微山湖-洪泽湖一线,总面积超过7万平方公里,构成华北平原南半部的地貌骨架。目前能够了解的中晚更新世以来,它至少经历了古、老、新三个演化阶段,大致对应旧石器晚期、裴李岗-仰韶文化和龙山-商周文化时期。扇往前推,人也跟着往前挪。二者在时间上大体吻合;其间具体如何相互驱动,还需要更多工作来说清楚。
太行山东麓、泰沂山系山前冲积扇,是旧石器‑新石器人类活动的重要场所,许多早期文化层可能还埋藏在片流‑漫流沉积的生土层以下。
地文期,在华北山前冲积扇,从旧石器晚期向新石器过渡的地层里,常常见到一段“沉积不整合或假整合”地层,传统上称为板桥侵蚀地文期;今天看,它不是单一侵蚀的结果,而是几件事叠在一起:博林-阿勒罗德暖期(14.6~12.9 ka BP)的侵蚀、新仙女木冷期(12.9~11.7 ka BP)的加积或沉积中断,再加上全新世早期的侵蚀-堆积与黄土古土壤发育。
恰恰是在这个地文期里,人类从旧石器走向新石器,从狩猎采集走向农耕聚落。北京转年、河南裴李岗和李家沟、河北磁山、山东后李等遗址的地层里,都留着这个界面:底下是马兰黄土,中间是泛滥或河流沉积,上面是新石器文化层。人通过这段侵蚀地文期,换了活法,背后的机制是什么,不仅是环境考古的热点,也是考古学的热点。
依高择居,古人会选择冲积扇亚相的高地居住。从鲁西南的堌堆遗址、淮河流域的台形遗址,甚至到江南商周的土墩墓,遵循的都是“避洪患、察周遭、御外扰”。鲁西南的堌堆有126余座,多依托黄河废弃古河道高地或天然堤修整堆筑而成。地势高可以避洪,沙质土容易耕作,地下淡水也近。它们承载着从北辛文化、龙山文化到商周时期的文化传承。
黄河“善淤、善决、善徙”,历史上有记载的下游决口达1500余次,重要改道26次。每一次改道都留下一道高地,每一道高地都可能长出一串村子。史前是如何改道的,又是如何影响聚落分布、文化变迁的,还知之甚少。
冲积扇同时意味着洪水风险与肥沃土壤。古人选择其地貌相对稳定、水土条件适宜的部位定居,既便于就近取水,又能主动避开洪峰,从而实现长期存续与稳步发展。在变迁中趋利避害、在沉积中积累生产条件,正是理解东部季风区人与自然协同演化的一条重要线索。

四十多年前,在冲积扇挂图上画的是构造、地貌与沉积。那时不知道,扇面上还可以画上遗址、聚落与文明。四十年后,如果要说一点“所以然”,应该是冲积扇并不直接决定文明兴衰,它只是把地貌、水文、土壤、风险与机会摆在了人面前。而文明的模样,终究是人在这些条件之下选择、适应与创造的结果。从地质理解考古,从考古印证地质,这也许是解释中华文明起源与发展的一条途径。
相关论文:吕厚远. 中国干旱与湿润区冲积扇地貌演变与人类适应. 科学通报, 2026, 71(18): 4232–4253
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GMT+8, 2026-10-16 08:26
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